eFeCtul biologiC al radiaţiilor nuCleare Noi ne aflăm, metaforic exprimându-ne, într-un ocean de radiaţie de natură diferită: particule α, protoni, neutroni, particule β(electroni), radiaţii γ etc. Cea mai mare parte a surselor de radiaţie sunt naturale: razele cosmice – un flux de particule încărcate, în majoritate protoni, care bombardează Pământul și care generează alte particule în urma interacţiunilor cu nucleele din atmosferă; izo topii radioactivi din scoarţa Pământului; rado nul radioactiv din atmosferă, precum și izotopii ce se află în produsele alimentare și în apă. Printre sur sele artifi ciale sunt aparatele folosite în medicină, îndeosebi instalaţiile Röntgen, unele produse industriale, izo topii radioactivi utilizaţi în industrie și agricultură, industria de do bândire, prelu crare a uraniului și a deșeurilor radio active etc. Radiaţiile nucleare au proprietatea de a excita și ioniza atomii și moleculele. Ca rezultat, se dereglează activitatea biochimică a celulelor iradiate, formându-se molecule noi, improprii acestor celule. După înce tarea acţiunii radiaţiei, schimbările respective nu dispar, unele consecinţe pot să se manifeste după anumite intervale de timp. Cele mai vulnerabile la radiaţie în organismele omului și animalelor sunt măduva oase lor (este dereglat procesul de formare a sângelui), glandele limfatice, splina, tractul digestiv ș.a. În celulele germinale apar efecte care conduc la mutaţii genetice în descen denţe. Cele menţionate ne determină să avem unele cunoș tinţe despre radiaţiile nucleare, mărimile ce le caracterizează, precum și modalităţile de pro tejare. Este evident că efectele radiaţiei nucleare de pind nu numai de energia absorbită de corp, ci și de masa lui. Se numeşte doză de radiaţie absorbită raportul dintre energia absorbită Eabs şi masa m a corpului iradiat: (7.27)
Unitatea dozei de radiaţie absorbită, adoptată la Conferinţa generală pentru măsuri și greu tăţi (1975), este numită gray (cu simbolul Gy), anume 1 Gy = 1 J/kg. Un gray (Gy) este doza de radiaţie absorbită în cazul în care corpul cu masa de 1 kg absoarbe o energie de 1 J. Unitatea respectivă poartă numele fizicianului englez L.H. Gray (1905–1965), care a obţinut succese în utilizarea radiaţiei pentru tratarea maladiilor cance roase. Este important de menţionat faptul că acţiunea biologică a radiaţiei depinde, de asemenea, de tipul ei. De exemplu, la aceeași doză de radiaţie absorbită particulele α produc un efect biologic de 20 de ori mai mare decât razele γ. Dozele mari sunt nocive pentru sănătate. De aceea în cazuri de accidente care pot fi însoţite de emisii ale substanţelor radioactive trebuie respectate unele reguli de protejare: să părăsim locul respectiv, să ne îndepărtăm cât mai mult de el; să folosim echipament special de protecţie; în cazul necesităţii efectuării unor lucrări în zona iradiată să reducem timpul aflării în ea. Pentru a stabili gradul de iradiere, sunt utilizate aparate speciale – dozimetrele. Măsurile de protecţie se iau în funcţie de acest grad. În prezent se consideră că existenţa fondului natural de radiaţie a influenţat benefic evoluţia vieţii pe Pământ. S-au efectuat experimente speciale cu o serie de plante crescute în încăperi în care radiaţia practic lipsea. S-a constatat că plantele respective erau mai slab dezvoltate și dădeau o recoltă mai mică decât cele crescute în prezenţa radia ţiei naturale a Pământului. Prin urmare, în lipsa fon dului radioactiv natural viaţa pe Pământ nu ar fi fost așa cum este în prezent.
Verificaţi-vă cunoştinţele 1. Care proprietate a radiaţiilor nucleare determină efectul lor biologic? 2. Cum este definită doza de radiaţie absorbită? 3. Care este unitatea de doză de radiaţie absorbită?
4. Cum trebuie de procedat în cazul accidentelor însoţite de emisii de radiaţii? 5. Pregătiţi un referat cu tema: „Accidentele nucleare şi impactul lor asupra naturii şi a vieţii pe Pământ”.
119
7.7.* partiCule elementare O problemă de care au fost preocupaţi savanţii tuturor timpurilor este cea despre constituenţii primari ai materiei. Partea constitutivă a materiei care nu mai poate fi descompusă în unităţi mai simple se numeşte particulă elementară. Un timp îndelungat atomul era considerat cel mai mic constituent indivizibil al materiei, adică o particulă elementară. Însă descoperirile electronului de către J.J. Thomson (1897), apoi a protonului de către
E. Rutherford (1919) și a neutronului de către J. Chad wick (1932) au demonstrat că atomul prezintă o struc tură complicată. Astfel, până în anul 1932 erau cunoscute patru particule elementare – electronul, protonul și neutronul – ca părţi componente ale ato mului și fotonul – ca purtător al interacţiunii electro magnetice. Se considera că ele reprezintă acei consti tuenţi primari din care poate fi construită întreaga lume materială. Protonii și neutronii legaţi în nuclee împreună cu electronii formează atomii. Aceștia, la rândul lor, asociindu-se în molecule, formează substanţa. Foarte curând însă s-a constatat că există și alte particule elementare. a. descoperirea particulelor elementare În anul 1935, fizicianul nipon Hideki Yukawa (1907–1981) a prezis existenţa unei noi particule elemen tare. Conform teoriei sale, această particulă trebuia să joace rolul de purtător al interacţiunii tari de atracţie dintre nucleoni, asemenea fotonului, purtător al inter acţiunii electromagnetice între particulele încărcate. Din estimările lui Yukawa, pentru masa noii parti cule s-a obţinut o valoare de aproximativ 250 de mase ale electronului, intermediară între masa electronu lui și cea a protonului. Din această cauză particula prezisă a căpătat denumirea de mezon (din gr. mesos „mijlociu, intermediar”). Supoziţia teoretică a existenţei mezonului a impulsionat cercetările experimentale care ulterior au condus la descoperirea de noi particule elementare. În anul 1936, fizicianul american Carl David Anderson (1905– 1991) și studentul său S. Neddermeyer (1907–1988) au descoperit în razele cosmice o particulă cu masa
de aproximativ 207 ori mai mare decât masa electronului me. Această valoare se deosebea de cea prezisă teoretic, însă, după cum s-a constatat, particula numită mezon µ sau miuon nu participă la interacţiunea dintre nucleoni, deci nu poate fi mezonul lui Yukawa. Miuonul poate avea atât sarcină negativă (µ–), cât și pozitivă (µ+). După proprietăţile sale, el este un electron foarte greu, instabil, cu timpul mediu de viaţă de aproximativ 2,2 · 10–6 s. Mezonul lui Yukawa a fost descoperit abia în anul 1947 de către fizicianul englez Cecil Franck Powell (1903–1969) și colaboratorii săi tot în razele cosmice. El a fost numit mezon π sau pion și există în trei stări: cu sarcina pozitivă (π+), negativă (π–) și nulă (π0). Pionii π+ și π– au masa de ≈ 273 me, iar π0 –
de ≈ 264 me. Sub conducerea lui Powell a fost descoperit și mezonul K, numit și kaon, care are masa mai mare decât cea a pionului. Kaonul, de asemenea, este implicat în interacţiunea dintre nucleoni. Este important de remarcat că toţi mezonii sunt particule elementare instabile, care se dezintegrează și se transformă în alte particule. Pentru prezicerea teoretică a mezonilor și pentru descoperirea lor experimentală, Yukawa în anul 1949 și, respectiv, Powell în 1950 au fost distinși cu Premiul Nobel. A fost confirmată experimental și ipoteza lui W. Pauli (vezi subtema 7.3, a) despre existenţa neutri nului – particulă elementară neutră din punct de vedere electric, cu o putere de penetrare extrem de mare datorită masei sale foarte mici (poate chiar egală cu zero). Odată cu dezvoltarea tehnicii de construcţie a acceleratoarelor de particule cu energii mari, au avansat și posibilităţile experimentale de studiu ale parti culelor elementare (vezi principiul de funcţio nare a acceleratoarelor de particule elementare în tema 1.4). Au fost descoperite particule masa cărora este mai mare decât cea a protonilor și neutronilor, numite hiperoni. De exemplu, masa hiperonului Ω– este de 3 273 me ≈ 1,78 mp. Există mai multe tipuri de hiperoni, toţi instabili, dezintegrându-se în nucleoni și particule mai ușoare (pioni, electroni, neutrini etc.). Cu ajutorul acceleratoarelor în anii 1960–1970 a fost descoperit un număr mare de particule elementare instabile, numite rezonanţe. Durata medie de viaţă a acestora este extrem de mică, de ordinul 10–24 ÷ 10–23 s.
120
În prezent sunt cunoscute circa 400 de particule ele mentare, dintre care cele mai multe sunt rezonanţele. Majoritatea particulelor elementare sunt instabile, particule stabile existând doar câteva: foto nul, electro nul, neutrinul și protonul. Neutronul liber are durata medie de viaţă de aproximativ 103 s. b. particule şi antiparticule În anul 1928, fizicianul englez Paul Dirac a elaborat teoria relativistă a mișcării electronului în atom. Această teorie nu numai că a confirmat rezultatele experimentale cunoscute, dar și a demonstrat că există o particulă elementară, care posedă caracte ristici identice cu cele ale electronului, însă cu sarci nă opusă, pozitivă. Generalizând raţionamentele, Dirac a ajuns la concluzia că trebuie să existe nu numai electroni pozitivi, dar și protoni cu sarcină negativă. Aceste particule au fost numite anti par ticule. În teoria fizicii particulelor elementare se consideră că pentru toate particulele există și antiparticule corespunzătoare, chiar dacă în unele cazuri (de exemplu, fotonul) particulele și antipar ticulele coincid. Prima antiparticulă – electronul pozitiv prezis de Dirac – a fost observată pentru întâia oară în
anul 1932 de către C. Ander son. Studiind mii de fotografii ale traiectoriilor parti culelor din razele cosmice înregistrate în camera Wilson, Anderson a observat câteva urme care se deosebeau de cele lăsate de electroni numai prin deviaţia de sens opus. Experienţa a demonstrat că urma înregistrată în camera Wilson era traiectoria unui electron cu sarcină pozitivă, adică a unui anti electron, numit pozitron (de la lat. pozitivus „pozitiv”), notat cu simbolul e+. Ulterior au fost descoperite și alte antiparticule: antimiuonul µ+ (1936), antipionul π– (1947) și antineutrinul electronic v ~ e (1953), antiprotonul p ~ (1955) și antineutronul n ~ (1956). Deseori antiparticula se notează cu același simbol ca particula, dar cu tildă. Procesul de interacţiune a unei particule elemen tare cu antiparticula sa, în urma căruia acestea se transformă în fotoni (radiaţie electromagnetică) sau în alte particule elementare se numeşte anihilare. Procesul de anihilare la ciocnirea electronului cu pozitronul a fost enunţat mai întâi teoretic de către Dirac. După descoperirea pozitronului a fost observată experimental anihilarea electron–pozitron însoţită de apariţia a doi fotoni (a două cuante γ): e– + e+ →2 γ. (7.28) Energia minimă a fotonilor creaţi în urma anihilării: Emin = 2 mec2 ≈ 2 · 0,51 MeV= 1,02 MeV. Studiul interacţiunii radiaţiilor γ de anumite energii cu substanţa a evidenţiat un nou fenomen – formarea de perechi. De exemplu, perechea elec tron– pozitron se formează doar dacă radiaţia γ are energia minimă egală cu dublul energiei de repaus a electronului, adică cu 1,02 MeV. În acest caz are loc reacţia: γ → e– + e+, (7.29) semnalată în anul 1933 de către soţii Irène și Frederic Joliot-Curie. Din relaţiile (7.28) și (7.29) rezultă că procesul de formare a perechilor este invers celui de anihilare. Evident că pentru formarea altor perechi de particule este necesară o energie minimă mai mare, egală cu dublul energiei de repaus a particulei respective. În procesul de anihilare, aceeași energie va fi eliberată sub formă de radiaţie γ. De exemplu, în cazul perechii proton–antiproton această energie este de 1 867 MeV, adică aproape de 2 000 de ori mai mare decât în cazul perechii electron–pozitron.
Este unul dintre fondatorii mecanicii cuantice. A efectuat cercetări teoretice fundamentale în mecanica şi electro dinamica cuantică, teoria cuantică a câmpului şi a particulelor elementare. În anii 1926–1927 a elaborat aparatul matematic al mecanicii cuantice, propunând metoda de cuantificare secundară, utilizată şi în prezent. A elaborat teoria relativistă a mişcării electronului, propunând ecuaţia de undă care îi poartă numele (ecuaţia lui Dirac). În baza acesteia, a prezis existenţa electronului încărcat pozitiv – a pozitronului, observat în razele cosmice. În anul 1931 a emis ipoteza despre existenţa antiparticulelor şi despre crearea şi anihilarea perechilor electron–pozitron, iar în 1933 – despre existenţa antimateriei. Pentru cercetările care au pus bazele mecanicii cuantice P. Dirac împreună cu E. Shrödinger în anul 1933 au fost distinşi cu Premiul Nobel.
PAuL Adrien MAurice dirAc (1902–1984) fizician englez
121
Verificaţi-vă cunoştinţele 1. Ce se numeşte particulă elementară? 2. Existenţa cărei particule a fost prezisă de Yukawa? Care sunt proprietăţile acesteia? 3. Care sunt proprietăţile miuonului şi ale pionului? Prin ce se deosebesc aceste proprietăţi? 4. Ce reprezintă kaonii? 5. Ce particularitate este comună tuturor mezonilor? 6. Ce reprezintă hiperonii? 7. Care particule au fost numite rezonanţe?
8. Care sunt particulele elementare stabile? 9. Ce reprezintă antiparticulele? 10. Care particulă a fost numită pozitron? Prin ce se deosebeşte ea de electron? 11. Ce se numeşte anihilare? Scrieţi reacţia de anihilare electron–pozitron. 12. În ce constă esenţa fenomenului formării de perechi? În ce condiţii se formează perechea
Unitatea dozei de radiaţie absorbită, adoptată la Conferinţa generală pentru măsuri și greu tăţi (1975), este numită gray (cu simbolul Gy), anume 1 Gy = 1 J/kg. Un gray (Gy) este doza de radiaţie absorbită în cazul în care corpul cu masa de 1 kg absoarbe o energie de 1 J. Unitatea respectivă poartă numele fizicianului englez L.H. Gray (1905–1965), care a obţinut succese în utilizarea radiaţiei pentru tratarea maladiilor cance roase. Este important de menţionat faptul că acţiunea biologică a radiaţiei depinde, de asemenea, de tipul ei. De exemplu, la aceeași doză de radiaţie absorbită particulele α produc un efect biologic de 20 de ori mai mare decât razele γ. Dozele mari sunt nocive pentru sănătate. De aceea în cazuri de accidente care pot fi însoţite de emisii ale substanţelor radioactive trebuie respectate unele reguli de protejare: să părăsim locul respectiv, să ne îndepărtăm cât mai mult de el; să folosim echipament special de protecţie; în cazul necesităţii efectuării unor lucrări în zona iradiată să reducem timpul aflării în ea. Pentru a stabili gradul de iradiere, sunt utilizate aparate speciale – dozimetrele. Măsurile de protecţie se iau în funcţie de acest grad. În prezent se consideră că existenţa fondului natural de radiaţie a influenţat benefic evoluţia vieţii pe Pământ. S-au efectuat experimente speciale cu o serie de plante crescute în încăperi în care radiaţia practic lipsea. S-a constatat că plantele respective erau mai slab dezvoltate și dădeau o recoltă mai mică decât cele crescute în prezenţa radia ţiei naturale a Pământului. Prin urmare, în lipsa fon dului radioactiv natural viaţa pe Pământ nu ar fi fost așa cum este în prezent.
Verificaţi-vă cunoştinţele 1. Care proprietate a radiaţiilor nucleare determină efectul lor biologic? 2. Cum este definită doza de radiaţie absorbită? 3. Care este unitatea de doză de radiaţie absorbită?
4. Cum trebuie de procedat în cazul accidentelor însoţite de emisii de radiaţii? 5. Pregătiţi un referat cu tema: „Accidentele nucleare şi impactul lor asupra naturii şi a vieţii pe Pământ”.
119
7.7.* partiCule elementare O problemă de care au fost preocupaţi savanţii tuturor timpurilor este cea despre constituenţii primari ai materiei. Partea constitutivă a materiei care nu mai poate fi descompusă în unităţi mai simple se numeşte particulă elementară. Un timp îndelungat atomul era considerat cel mai mic constituent indivizibil al materiei, adică o particulă elementară. Însă descoperirile electronului de către J.J. Thomson (1897), apoi a protonului de către
E. Rutherford (1919) și a neutronului de către J. Chad wick (1932) au demonstrat că atomul prezintă o struc tură complicată. Astfel, până în anul 1932 erau cunoscute patru particule elementare – electronul, protonul și neutronul – ca părţi componente ale ato mului și fotonul – ca purtător al interacţiunii electro magnetice. Se considera că ele reprezintă acei consti tuenţi primari din care poate fi construită întreaga lume materială. Protonii și neutronii legaţi în nuclee împreună cu electronii formează atomii. Aceștia, la rândul lor, asociindu-se în molecule, formează substanţa. Foarte curând însă s-a constatat că există și alte particule elementare. a. descoperirea particulelor elementare În anul 1935, fizicianul nipon Hideki Yukawa (1907–1981) a prezis existenţa unei noi particule elemen tare. Conform teoriei sale, această particulă trebuia să joace rolul de purtător al interacţiunii tari de atracţie dintre nucleoni, asemenea fotonului, purtător al inter acţiunii electromagnetice între particulele încărcate. Din estimările lui Yukawa, pentru masa noii parti cule s-a obţinut o valoare de aproximativ 250 de mase ale electronului, intermediară între masa electronu lui și cea a protonului. Din această cauză particula prezisă a căpătat denumirea de mezon (din gr. mesos „mijlociu, intermediar”). Supoziţia teoretică a existenţei mezonului a impulsionat cercetările experimentale care ulterior au condus la descoperirea de noi particule elementare. În anul 1936, fizicianul american Carl David Anderson (1905– 1991) și studentul său S. Neddermeyer (1907–1988) au descoperit în razele cosmice o particulă cu masa
de aproximativ 207 ori mai mare decât masa electronului me. Această valoare se deosebea de cea prezisă teoretic, însă, după cum s-a constatat, particula numită mezon µ sau miuon nu participă la interacţiunea dintre nucleoni, deci nu poate fi mezonul lui Yukawa. Miuonul poate avea atât sarcină negativă (µ–), cât și pozitivă (µ+). După proprietăţile sale, el este un electron foarte greu, instabil, cu timpul mediu de viaţă de aproximativ 2,2 · 10–6 s. Mezonul lui Yukawa a fost descoperit abia în anul 1947 de către fizicianul englez Cecil Franck Powell (1903–1969) și colaboratorii săi tot în razele cosmice. El a fost numit mezon π sau pion și există în trei stări: cu sarcina pozitivă (π+), negativă (π–) și nulă (π0). Pionii π+ și π– au masa de ≈ 273 me, iar π0 –
de ≈ 264 me. Sub conducerea lui Powell a fost descoperit și mezonul K, numit și kaon, care are masa mai mare decât cea a pionului. Kaonul, de asemenea, este implicat în interacţiunea dintre nucleoni. Este important de remarcat că toţi mezonii sunt particule elementare instabile, care se dezintegrează și se transformă în alte particule. Pentru prezicerea teoretică a mezonilor și pentru descoperirea lor experimentală, Yukawa în anul 1949 și, respectiv, Powell în 1950 au fost distinși cu Premiul Nobel. A fost confirmată experimental și ipoteza lui W. Pauli (vezi subtema 7.3, a) despre existenţa neutri nului – particulă elementară neutră din punct de vedere electric, cu o putere de penetrare extrem de mare datorită masei sale foarte mici (poate chiar egală cu zero). Odată cu dezvoltarea tehnicii de construcţie a acceleratoarelor de particule cu energii mari, au avansat și posibilităţile experimentale de studiu ale parti culelor elementare (vezi principiul de funcţio nare a acceleratoarelor de particule elementare în tema 1.4). Au fost descoperite particule masa cărora este mai mare decât cea a protonilor și neutronilor, numite hiperoni. De exemplu, masa hiperonului Ω– este de 3 273 me ≈ 1,78 mp. Există mai multe tipuri de hiperoni, toţi instabili, dezintegrându-se în nucleoni și particule mai ușoare (pioni, electroni, neutrini etc.). Cu ajutorul acceleratoarelor în anii 1960–1970 a fost descoperit un număr mare de particule elementare instabile, numite rezonanţe. Durata medie de viaţă a acestora este extrem de mică, de ordinul 10–24 ÷ 10–23 s.
120
În prezent sunt cunoscute circa 400 de particule ele mentare, dintre care cele mai multe sunt rezonanţele. Majoritatea particulelor elementare sunt instabile, particule stabile existând doar câteva: foto nul, electro nul, neutrinul și protonul. Neutronul liber are durata medie de viaţă de aproximativ 103 s. b. particule şi antiparticule În anul 1928, fizicianul englez Paul Dirac a elaborat teoria relativistă a mișcării electronului în atom. Această teorie nu numai că a confirmat rezultatele experimentale cunoscute, dar și a demonstrat că există o particulă elementară, care posedă caracte ristici identice cu cele ale electronului, însă cu sarci nă opusă, pozitivă. Generalizând raţionamentele, Dirac a ajuns la concluzia că trebuie să existe nu numai electroni pozitivi, dar și protoni cu sarcină negativă. Aceste particule au fost numite anti par ticule. În teoria fizicii particulelor elementare se consideră că pentru toate particulele există și antiparticule corespunzătoare, chiar dacă în unele cazuri (de exemplu, fotonul) particulele și antipar ticulele coincid. Prima antiparticulă – electronul pozitiv prezis de Dirac – a fost observată pentru întâia oară în
anul 1932 de către C. Ander son. Studiind mii de fotografii ale traiectoriilor parti culelor din razele cosmice înregistrate în camera Wilson, Anderson a observat câteva urme care se deosebeau de cele lăsate de electroni numai prin deviaţia de sens opus. Experienţa a demonstrat că urma înregistrată în camera Wilson era traiectoria unui electron cu sarcină pozitivă, adică a unui anti electron, numit pozitron (de la lat. pozitivus „pozitiv”), notat cu simbolul e+. Ulterior au fost descoperite și alte antiparticule: antimiuonul µ+ (1936), antipionul π– (1947) și antineutrinul electronic v ~ e (1953), antiprotonul p ~ (1955) și antineutronul n ~ (1956). Deseori antiparticula se notează cu același simbol ca particula, dar cu tildă. Procesul de interacţiune a unei particule elemen tare cu antiparticula sa, în urma căruia acestea se transformă în fotoni (radiaţie electromagnetică) sau în alte particule elementare se numeşte anihilare. Procesul de anihilare la ciocnirea electronului cu pozitronul a fost enunţat mai întâi teoretic de către Dirac. După descoperirea pozitronului a fost observată experimental anihilarea electron–pozitron însoţită de apariţia a doi fotoni (a două cuante γ): e– + e+ →2 γ. (7.28) Energia minimă a fotonilor creaţi în urma anihilării: Emin = 2 mec2 ≈ 2 · 0,51 MeV= 1,02 MeV. Studiul interacţiunii radiaţiilor γ de anumite energii cu substanţa a evidenţiat un nou fenomen – formarea de perechi. De exemplu, perechea elec tron– pozitron se formează doar dacă radiaţia γ are energia minimă egală cu dublul energiei de repaus a electronului, adică cu 1,02 MeV. În acest caz are loc reacţia: γ → e– + e+, (7.29) semnalată în anul 1933 de către soţii Irène și Frederic Joliot-Curie. Din relaţiile (7.28) și (7.29) rezultă că procesul de formare a perechilor este invers celui de anihilare. Evident că pentru formarea altor perechi de particule este necesară o energie minimă mai mare, egală cu dublul energiei de repaus a particulei respective. În procesul de anihilare, aceeași energie va fi eliberată sub formă de radiaţie γ. De exemplu, în cazul perechii proton–antiproton această energie este de 1 867 MeV, adică aproape de 2 000 de ori mai mare decât în cazul perechii electron–pozitron.
Este unul dintre fondatorii mecanicii cuantice. A efectuat cercetări teoretice fundamentale în mecanica şi electro dinamica cuantică, teoria cuantică a câmpului şi a particulelor elementare. În anii 1926–1927 a elaborat aparatul matematic al mecanicii cuantice, propunând metoda de cuantificare secundară, utilizată şi în prezent. A elaborat teoria relativistă a mişcării electronului, propunând ecuaţia de undă care îi poartă numele (ecuaţia lui Dirac). În baza acesteia, a prezis existenţa electronului încărcat pozitiv – a pozitronului, observat în razele cosmice. În anul 1931 a emis ipoteza despre existenţa antiparticulelor şi despre crearea şi anihilarea perechilor electron–pozitron, iar în 1933 – despre existenţa antimateriei. Pentru cercetările care au pus bazele mecanicii cuantice P. Dirac împreună cu E. Shrödinger în anul 1933 au fost distinşi cu Premiul Nobel.
PAuL Adrien MAurice dirAc (1902–1984) fizician englez
121
Verificaţi-vă cunoştinţele 1. Ce se numeşte particulă elementară? 2. Existenţa cărei particule a fost prezisă de Yukawa? Care sunt proprietăţile acesteia? 3. Care sunt proprietăţile miuonului şi ale pionului? Prin ce se deosebesc aceste proprietăţi? 4. Ce reprezintă kaonii? 5. Ce particularitate este comună tuturor mezonilor? 6. Ce reprezintă hiperonii? 7. Care particule au fost numite rezonanţe?
8. Care sunt particulele elementare stabile? 9. Ce reprezintă antiparticulele? 10. Care particulă a fost numită pozitron? Prin ce se deosebeşte ea de electron? 11. Ce se numeşte anihilare? Scrieţi reacţia de anihilare electron–pozitron. 12. În ce constă esenţa fenomenului formării de perechi? În ce condiţii se formează perechea
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu